JP5184344B2 - タイヤの圧力をモニタする方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの圧力をモニタする方法及びこの方法を実施するコンピュータに関する。タイヤは、公称圧力で動作するよう設計されており、タイヤの膨張不足によりグリップの低下、燃料の過剰消費又はタイヤのゴムの時期尚早な摩耗が生じる場合のあることが知られている。

タイヤを不十分に膨張させる恐れを制限するため、タイヤの圧力を測定し、この測定値を少なくとも１つの基準圧力値と比較する形式の方法によって自動車のタイヤの圧力をモニタすることが知られている。

例えば、タイヤの膨張不足を検出するため、基準値は、タイヤの公称膨張圧力よりも数十ミリバール低い状態に固定される。圧力測定値が基準値よりも小さい場合、自動車の運転手には、自分のタイヤが膨張不足であるという警告が出される。

しかしながら、走行時、タイヤの温度及びそれ故に圧力は、タイヤの回転速度の関数として変化する。具体的に説明すると、タイヤの温度及び圧力は、自動車の速度につれて増大する傾向がある。自動車の作動中、タイヤの最も低温の状態と最も高温の状態との間で１００ミリバールを超え、場合によっては最高３００〜５００ミリバールの圧力偏差が、同一のタイヤで観察される。

自動車の動作中におけるタイヤの圧力のこの変化は、基準圧力の選択にあたり問題を提起する。

具体的に言えば、比較的低温のタイヤをモニタするために基準圧力を加減する場合、基準値は、比較的高温のタイヤの圧力をモニタする上で低すぎることが判明することになる。

加うるに、比較的高温のタイヤをモニタするために基準圧力を加減する場合、基準値は、比較的低温のタイヤの圧力をモニタするには高すぎることが判明し、時機を逸して運転手に警告を出す恐れがある。

特に、欧州特許第３１５，８８５号明細書により、補正をタイヤのキャビティの内部温度に関連付けることが知られている。しかしながら、これら温度測定は、タイヤが取り付けられているリムの温度によって妨害され、かかるリムの温度は、走行条件の関数として大幅に変化する。

本発明は、自動車の種々の動作段階の間、自動車のタイヤの圧力を効果的にモニタする一方で、上述の問題を解決することを目的としている。

欧州特許第３１５，８８５号明細書

この目的のため、本発明の要旨は、自動車のタイヤの圧力（Ｐ）をモニタする方法であって、タイヤの圧力（Ｐ）を測定し、この測定値を少なくとも１つの基準値と比較する方法において、基準値は、以下のパラメータ、即ち、
−時間的ベンチマーク、
−自動車の速度（Ｖ）、
−タイヤの温度、及び
−上記３つのパラメータのうちの少なくとも１つに依存するパラメータ
のうちの少なくとも１つに依存する時相法則に従って変化することができ、
基準値は、第１の極値と第２の極値との間で変化する方法にある。

好ましくは、第１の極値と第２の極値との間の偏差は、１００ミリバール以上であって２００ミリバール以下であり、第１の極値及び第２の極値は、タイヤの第１の状態及び第２の状態に対応しており、タイヤは、その第２の状態では、その第１の状態よりも高温である。かくして、通常の使用条件下において、同一のタイヤの圧力偏差は、タイヤの最も低温の状態と最も高温の状態との間のこれら２つの値相互間にあるということが見込まれる。

本発明により、基準値は、自動車の作動段階がどのようなものであっても、タイヤの状態への適合性が高く、それにより、時機を逸した警告が出されることなくタイヤの異常圧力の有効検出が保証される。

オプションとして、時相法則は、更にタイヤの形式に依存する。タイヤの構造又はサイズは、例えば、考慮に入れられるべき重要なパラメータである。

特定の実施形態によれば、基準値が、圧力最小値を定め、圧力測定値が、基準値よりも小さい場合、警告信号がトリガされる。かくして、自動車の運転手には、自動車のタイヤが膨張不足であるという警告が出される。

別の特定の実施形態によれば、基準値が、圧力最大値を定め、圧力測定値が、基準値よりも大きい場合、警告信号がトリガされる。かくして、運転手には、自動車のタイヤが膨張過剰であるという警告が出される。

好ましくは、
−自動車が所定のしきい速度よりも早い速度で走行している場合であって且つ第２の極値に達しない限り、基準値は、時間の第１の所定の関数に応じて変化し、
−自動車が停止し又は所定のしきい速度よりも遅い速度で走行している場合であって且つ第１の極値に達していない限り、基準値は、時間の第２の所定の関数に応じて変化し、
−他の場合では、基準値は、一定である。

好ましくは３０〜５０ｋｍ／ｈにある所定のしきい速度を超えると、タイヤの温度及び圧力は、タイヤの回転速度の影響をかなり受け、これに対し、このしきい速度未満であると、温度及び圧力は、タイヤの回転速度により受ける影響の度合いは比較的小さい。具体的に言えば、３０ｋｍ／ｈの最小しきい値よりも早い速度で走行しているタイヤの圧力偏差は、実際には、上述のしきい値よりも１００〜２００ミリバール常時高い。したがって、基準値の変化に関する時相法則が、自動車の速度に依存することは、特に有利である。

好ましくは、時間の第１の関数は、通常５００ミリバール／時〜７００ミリバール／時の第１の所定のダイレクタ係数に従って増大するアフィン関数であり、時間の第２の関数は、通常１５０ミリバール／時〜２５０ミリバール／時の第２の所定のダイレクタ係数に従って減少するアフィン関数である。

特に注目されることとして、区分的線形時相法則を定めることにより、基準値は、タイヤの真の圧力と実質的に同様に変化する。

好ましくは、
−自動車のエンジンの停止状態又は走行状態をモニタし、
−エンジンの走行状態から停止状態への進行時に、停止の日付及びこの日付における基準値を記憶し、
−エンジンの走行状態への戻りの際に、記憶した基準値及び日付を考慮に入れることにより基準値を推定する。

かくして、車両の先の停止（エンジン停止）の長い又は短いの持続時間の関数として定められ、したがって、長い又は短いのタイヤ冷却期間の関数として定められる。

本発明の要旨は又、本発明の方法を実施するための自動車搭載装置であって、
−処理されるべきデータへの少なくとも１つの接近手段と、
−順位付け及び計算を可能にする少なくとも１つの計算ユニットと、
−本発明の方法を実施することができる実施指令とを有する装置にある。

好ましくは、この装置は、結果を提供する手段と協働することができる。

本発明の要旨は又、上述の装置を有するコンピュータシステム並びに本発明の方法を実施するためにプログラムされたコード要素を有する１つのソフトウェアであって、１つのソフトウェアをコンピュータシステムにロードすると、コンピュータシステムにより実行される１つのソフトウェアにある。

この１つのソフトウェアは、コンピュータシステムにより読み取り可能な媒体に記録されている製品の形態を取るよう構成されるのが良く、このソフトウェアは、本発明の方法を実施するためにプログラムされたコード要素を有する。

本発明の内容は、添付の図面を参照しながら行われる説明を読むと一層良く理解され、かかる説明は、例示として与えられているに過ぎず、添付の図面は、自動車のタイヤの基準圧力値、自動車の速度及び自動車のエンジンの走行状態の経時的変化を表すグラフ図である。

タイヤの圧力を任意の時点で測定でき、そしてこの測定値を自動車に搭載されたコンピュータに伝送できる圧力センサを備えた自動車タイヤを考察する。

タイヤの所与の温度では、タイヤは、最小基準値Ｐ_r ^mと最大基準値Ｐ_r ^Mとの間にある圧力で最適に動作するよう設計されており、かかる基準値の上下では、タイヤは、それぞれ膨張過剰又は膨張不足であると見なされる。これら２つの値相互間の偏差は、一定であり、例えば、５００〜８００ミリバールのオーダである。

タイヤの圧力は、本発明の方法に従ってモニタされ、かかる方法では、タイヤの圧力を測定し、この測定値を少なくとも１つの基準値、好ましくは２つの値Ｐ_r ^m及びＰ_r ^Mと比較する。

タイヤの圧力測定値が最大基準値Ｐ_r ^Mよりも高い又は最小基準値Ｐ_r ^mよりも低い場合、自動車の運転手に警告する信号がトリガされる。

タイヤの温度及び圧力は、タイヤが転動すると変化する。これを考慮に入れるため、各基準値Ｐ_r ^m，Ｐ_r ^Mは、以下のパラメータ、即ち、
−時間的ベンチマーク、
−自動車の速度、
−前記タイヤの温度、及び
−上記３つのパラメータのうちの少なくとも１つに依存するパラメータ
のうちの少なくとも１つに依存する時相法則に従って変化することができる。

最大基準値Ｐ_r ^Mが定数以内までは最小基準値Ｐ_r ^mに等しいので、基準値のうちの一方の変化が分かれば、これから他方の変化を容易に推定することができる。したがって、本明細書の残りの部分は、最小基準値Ｐ_r ^mの場合のみを取り扱い、この最小基準値は、単にＰ_rで示される。

一般に、自動車の動作中、タイヤの最も低温の状態と最も高温の状態との間で１００〜２００ミリバールという大きい場合のある圧力偏差がタイヤに観察される。

これを考慮に入れるため、第１の極値Ｐ_r（ｆ）及び第２の極値Ｐ_r（ｃ）が定められ、これらの間で、基準値Ｐ_rが変化する。これら２つの極値相互間の偏差は、例えば、実質的に１５０ミリバールに等しい。

第１の好ましい実施形態によれば、基準値Ｐ_rは、自動車の速度Ｖの関数として変化する。

しきい速度を超えると、タイヤの温度及び圧力は、タイヤの回転速度の影響をかなり受け、これに対し、このしきい速度未満であると、温度及び圧力は、タイヤの回転速度により受ける影響の度合いは比較的小さい。

この第１の実施形態によれば、基準値Ｐ_rの変化に関する時相法則は、以下のようにして定められる。
−自動車が所定のしきい速度Ｖ_sよりも早い速度Ｖで走行している場合であって且つ第２の極値Ｐ_r（ｃ）に達しない限り、基準値は、時間の第１の所定の関数に応じて変化し、
−自動車が停止し又は所定のしきい速度Ｖ_sよりも遅い速度Ｖで走行している場合であって且つ第１の極値Ｐ_r（ｆ）に達していない限り、基準値は、時間の第２の所定の関数に応じて変化し、
−他の場合では、基準値Ｐ_rは、一定である。

時間の第１の関数は、第１の所定のダイレクタ係数Ｃ₁に従って増大するアフィン関数であり、時間の第２の関数は、第２の所定のダイレクタ係数Ｃ₂に従って減少するアフィン関数である。ダイレクタ係数Ｃ₁，Ｃ₂は、好ましくは、互いに異なり、例えば、それぞれ、実質的に６００ミリバール／時及び２００ミリバール／時に等しい。

該当する場合には、自動車のエンジンを再始動させたとき、以下のステップを実施することによりＰ_rの初期値を定めることが可能である。
−自動車のエンジンの停止状態又は走行状態をモニタし、
−エンジンの走行状態から停止状態への進行時に、停止の日付及びこの日付における基準値を記憶し、
−エンジンの走行状態への戻りの際に、記憶した基準値及び日付並びに第２の所定の時間の関数を考慮に入れることにより基準値を推定する。具体的に言えば、エンジン停止期間が、タイヤが十分に冷えるのに十分な時間であれば、基準値を第１の極値Ｐ_r（ｆ）に固定する。

図は、本発明の方法の第１の実施形態の例示の具体化例を示している。この図は、３つのグラフ図から成っている。

符号１００で示された第１のグラフ図は、停止時（値０）又は走行時（値１）の自動車エンジンの状態を時間の関数として表した曲線である。

符号１０２で示された第２のグラフ図は、経時的な自動車の速度Ｖの変化を表した曲線である。

符号１０４で示された第３のグラフ図は、太線としてプロットされていて、タイヤの真の圧力Ｐの経時的な変化の第１の曲線及び細線としてプロットされていて、最小基準値Ｐ_rの経時的な変化の第２の曲線から成っており、かかる変化は、上述の時相（時間に依存する）法則に依存している。

時点ｔ₀と時点ｔ₁との間では、自動車のエンジンは、タイヤが比較的低温であるのに十分に長い持続時間にわたり停止している。その結果、基準値は、第１の極値Ｐ_r ^M（ｆ）に等しい。

時点ｔ₁では、自動車のエンジンは、走行状態に移り、自動車は、しきい速度値Ｖ_sを超えないで動き始めていると見なされる。したがって、基準値は、第１の極値Ｐ_r（ｆ）に等しいままである。

時点ｔ₂では、自動車の速度は、しきい速度値Ｖ_sを超える。すると、基準値は、時間の第１の所定の関数に従って増大する。

時点ｔ₃では、自動車の速度は、しきい速度値Ｖ_sを下回る。すると、基準値は、時間の第２の所定の関数に従って減少する。

時点ｔ₇までは、基準値は、自動車の速度Ｖがしきい速度Ｖ_sよりも早いか遅いかに応じて時相法則に従って変化する。

特定の時点ｔ₇では、基準値Ｐ_rは、第２の極値Ｐ_r（ｃ）に達し、速度Ｖがしきい速度Ｖ_sよりも高い限り、時点ｔ₃までこの値に等しいままである。 時点ｔ₉では、自動車のエンジンは、その走行状態からその停止状態に移る。エンジンは、時点ｔ₁₀で再びその走行状態に移る。時点ｔ₇と時点ｔ₁₀との間では、自動車の速度Ｖは、ゼロである。その結果、基準値は、時間の第２の所定の関数に従ってこれら２つの時点相互間で変化すると考えられる。与えられた例では、時点ｔ₉を時点ｔ₁₀から分ける持続時間は、タイヤが比較的低温であるのに十分長くはない。したがって、時点ｔ₁₀における基準値は、第１の極値Ｐ_r（ｆ）よりも大きい。

図示されていない第２の実施形態によれば、時相法則は、時間的ベンチマークに依存する。例えば、基準値は、自動車のエンジンの始動時から開始する時間の第１の関数に従って変化する。

第３の実施形態（図示されていない）によれば、時相法則は、タイヤの温度に依存する。具体的に説明すると、タイヤの圧力は、その温度の関数として変化するので、基準値の変化は、タイヤの温度の変化に依存することが、特に有利である。

第４の実施形態（図示せず）によれば、時相法則は、時間的ベンチマーク、自動車の速度又はタイヤの温度に依存するパラメータに依存する。例えば、タイヤの回転速度は、自動車の速度に依存するパラメータである。

本発明は、上述の実施形態には限定されない。具体的に言えば、第１の変形例（図示せず）によれば、時相法則は、更にタイヤのタイプに依存する。第２の変形例（図示せず）によれば、時間の第１及び第２の所定の関数は、アフィン関数ではない。

自動車のタイヤの基準圧力値、自動車の速度及び自動車のエンジンの走行状態の経時的変化を表すグラフ図である。

Claims (11)

1. 自動車のタイヤの圧力（Ｐ）をモニタする方法であって、前記タイヤの圧力（Ｐ）を測定し、この測定値を少なくとも１つの基準値（Ｐ_r ^M，Ｐ_r ^m，Ｐ_r）と比較する方法において、前記基準値（Ｐ_r ^M，Ｐ_r ^m，Ｐ_r）は、自動車の速度（Ｖ）に依存する時相法則に従って変化することができ、前記基準値（Ｐ _r ^M ，Ｐ _r ^m ，Ｐ _r ）は、第１の極値（Ｐ _r （ｆ））と第２の極値（Ｐ _r （ｃ））との間で変化し、
   −前記自動車が所定のしきい速度（Ｖ _s ）よりも早い速度（Ｖ）で走行している場合であって且つ前記第２の極値（Ｐ _r （ｃ））に達しない限り、前記基準値は、第１の所定のダイレクタ係数（Ｃ ₁ ）に従って増大する、時間の第１の所定の関数に応じて変化し、
   −前記自動車が所定のしきい速度（Ｖ _s ）よりも早い速度（Ｖ）で走行している場合であって且つ前記第２の極値（Ｐ _r （ｃ））に達しているとき、前記基準値は、前記第２の極値（Ｐ _r （ｃ））に等しいままであり、
   −前記自動車が停止し又は前記所定のしきい速度（Ｖ _s ）よりも遅い速度（Ｖ）で走行している場合であって且つ前記第１の極値（Ｐ _r （ｆ））に達していない限り、前記基準値は、第２の所定のダイレクタ係数（Ｃ ₂ ）に従って減少する、時間の第２の所定の関数に応じて変化し、
   −前記自動車が停止し又は前記所定のしきい速度（Ｖ _s ）よりも遅い速度（Ｖ）で走行している場合であって且つ前記第１の極値（Ｐ _r （ｆ））に達しているとき、前記基準値は、前記第１の極値（Ｐ _r （ｆ））に等しいままであることを特徴とする方法。
2. 前記所定のしきい速度（Ｖ _s ）は、３０ｋｍ／ｈ以上である、請求項１記載の方法。
3. 前記所定のしきい速度（Ｖ _s ）は、５０ｋｍ／ｈ以下である、請求項１又は請求項２記載の方法。
4. 前記第１のダイレクタ係数（Ｃ ₁ ）は、５００ミリバール／時〜７００ミリバール／時にある、請求項１記載の方法。
5. 前記第２のダイレクタ係数（Ｃ ₂ ）は、１５０ミリバール／時〜２５０ミリバール／時にある、請求項１記載の方法。
6. 前記基準値（Ｐ _r ^M ，Ｐ _r ）が、圧力最小値を定め、圧力測定値（Ｐ）が、前記基準値（Ｐ _r ^M ，Ｐ _r ）よりも小さい場合、警告信号がトリガされる、請求項１記載の方法。
7. 前記基準値（Ｐ _r ^M ，Ｐ _r ）が、圧力最大値を定め、圧力測定値（Ｐ）が、前記基準値（Ｐ _r ^M ，Ｐ _r ）よりも大きい場合、警告信号がトリガされる、請求項１記載の方法。
8. 前記第１の極値（Ｐ _r （ｆ））と前記第２の極値（Ｐ _r （ｃ））との間の偏差は、１００ミリバール以上である、請求項１記載の方法。
9. 前記第１の極値（Ｐ _r （ｆ））と前記第２の極値（Ｐ _r （ｃ））との間の偏差は、２００ミリバール以下である、請求項１記載の方法。
10. 前記第１の極値（Ｐ _r （ｆ））及び前記第２の極値（Ｐ _r （ｃ））は、前記タイヤの第１の状態及び第２の状態に対応しており、前記タイヤは、その第２の状態では、その第１の状態よりも高温である、請求項１記載の方法。
11. −前記自動車のエンジンの停止状態又は走行状態をモニタし、
    −前記エンジンの走行状態から停止状態への進行時に、前記停止の日付及びこの日付における基準値を記憶し、
    −前記エンジンの前記走行状態への戻りの際に、記憶した前記基準値及び前記日付を考慮に入れることにより基準値を推定する、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載の方法。

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